《食药用菌生理学》课程教学大纲

1、食药用菌生理学课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Physiology of Edible and Medicinal Fungi课程编号180140160课程类型专业必修课课程学分2.5学分/2学分课程学时54学时/36学时适用专业农学专业食药用菌方向先修课程普通真菌学，微生物学，生物化学后修课程分子生物学，遗传学课程负责人课程团队 二、课程性质与定位食药用菌生理学是研究实验与自然条件下食药用菌新陈代谢活动的特点与规律的学科, 食药用菌方向重要的理论教学课程之一，与真菌学、生物化学、遗传学等学科有密切的联系。食药用菌生理学与生产实际密切相关，食药用菌的品种改良、工厂化栽培、采后保鲜与加工均离

2、不开食药用菌生理学的知识。本课程的主要任务是让学生系统学习食药用菌的细胞结构组成，基本的生理代谢活动与调控规律，以及基本的生理学实验技术，在科学态度、实验技能、独立科研能力等方面获得初步的训练；能初步运用所学的基本理论、知识和技能，分析和解决食药用菌生产中有关食药用菌生理学的一般问题。三、课程目标1.知识目标通过本课程的学习，让学生掌握食药用菌的细胞结构与化学组成；了解食药用菌生物大分子（糖、脂、氨基酸和核苷酸）的分解与合成过程及其调节控制机制；真菌的有性生殖系统及其遗传基础掌握食药用菌的营养生长、菌丝融合及有性繁殖过程，以及影响其无性生长与有性繁殖的环境因素和遗传基础；掌握孢子休眠与萌发生理

3、；掌握食药用菌的菌种保存技术。2.能力目标通过本课程的学习，让学生自觉归纳食用菌生产实践中出现的问题，并提炼为食药用菌生理学的一般问题。3.素质目标通过本课程的学习，让学生在科学态度、实验技能、独立科研能力等方面获得初步的训练；为进一步学习后续的专业课程奠定坚实的基础。四、主要内容和要求第一章绪论【目的要求】了解食药用菌学的发展历史及学科地位；了解目前食药用菌学的主要研究领域和任务。【教学设计建议】首先介绍食用菌学科在国家层面上的学科归属问题，以及学者的建议，从中引申出食用菌生理学的研究范畴，最后介绍本学科与其它学科和生产实际的主要联系。【讲授内容】1、食药用菌学的主要研究领域2、食药用菌学的

4、学科地位第二章真菌生物学简介【目的要求】掌握真菌的营养结构和繁殖结构；掌握真菌无性繁殖和有性繁殖的器官；3、了解真菌与其它生物的关系。【教学设计建议】本章主要回顾普通真菌学的知识点，首先讲解真菌细胞的主要亚显微结构，然后讲解重要的无性和有性繁殖器官，最后讲自然界中的真菌与其周围生物之间的关系。本章的重点是真菌的繁殖方式的多样化，担子菌繁殖的特点。【讲授内容】真菌的营养结构真菌的生长特化的营养生长的结构特化的繁殖结构生长对养分的需求无性繁殖及有性繁殖方式第三章基质和菌丝生长【目的要求】掌握培养食药用菌的营养需求，以及基料发酵的进程；了解菌丝顶端生长的动力学。【教学设计建议】本章首先介绍食药用菌的

5、碳源、氮源、维生素、无机盐等营养需求，以及对环境因子的需求。然后讲解发酵的基本机制与作用，最后介绍菌丝的顶端生长模式。本章的重点是基料发酵过程中微生物种群的变化，菌丝的顶端极性生长。【讲授内容】蘑菇生长的基本营养需求基质的发酵以及发酵过程中的微生物种群菌丝体分泌的酶对基质的降解利用遗传手段培育高分泌胞外酶的菌种真菌的顶端生长，生长动力学第四章食药用菌的初级代谢【目的要求】掌握食药用菌的糖、脂、氨基酸分解代谢和合成代谢的基本途径；了解生物大分子相互转化的网络。【教学设计建议】本章主要讲解学生们在普通生物化学上没有涉及或不作为重点讲解，但对真菌而言比较重要的初级代谢途径，比如糖异生和氮的同化途径。

6、本章的重点是非糖物质转变为糖的途径，氨的同化途径。【讲授内容】糖的分解代谢途径糖异生脂类物质的分解与合成氨基酸的分解与合成第五章食药用菌的次级代谢【目的要求】掌握主要的聚酮类化合物的合成途径；掌握主要的非核糖体合成的多肽的合成途径；了解生物碱、萜类和黑色素的结构特点及功能。【教学设计建议】食药用的次级代谢与其保健保健功能密切相关，本章讲解重要的可作为药物前体的次生代谢产物的合成途径。本章的重点是参与聚酮类化合物合成的基因的结构特点。【讲授内容】聚酮化合物的合成途径基因的成簇分布特点非核糖体多肽生物碱萜类黑色素第六章 真菌的性别决定及其遗传学【目的要求】掌握四分体和二分体的分析原理；掌握单-双杂

7、交的机理；掌握突变体的构建和筛选方法；了解交配型基因的功能及其特点。【教学设计建议】真菌的有性繁殖有多种方式，决定交配型的基因座位的特征必须详细讲解，并结合交配型的遗传特点，讲解与杂交育种工作密切相关的单-双杂交及突变体的诱导和筛选。本章的重点是四分体的分析，交配型因子的遗传基础，突变体的筛选。本章的难点是单-双杂交的机理。【讲授内容】对担子菌性别的早期发现四分体分析结果双极性及四极性单-双杂交裂褶菌交配型基因座位和性形态建成第七章环境、营养和化学因素对子实体形成的影响【目的要求】掌握环境因子、营养因子对子实体发育的影响；了解化学因子对子实体发育的影响。【教学设计建议】子实体的萌发和发育与环境

8、、营养和化学物质（特别是信息分子）密切相关。本章侧重讲述光、温度和湿度等环境因子的影响，这些因子的调控也是食药用菌生产中重点调控的对象。本章的重点是环境因子对子实体的影响。【讲授内容】子实体的发育环境因子与子实体发育营养因子与子实体发育 化学因子与子实体发育第八章遗传因素对子实体形成的影响【目的要求】掌握单性结实的遗传基础及在育种上的应用；掌握性别选择的遗传基础；了解特殊性状的食药用菌品种的培养方法。【教学设计建议】能够进行单性结实的真菌是很好的阐明子实体发育的遗传基础的实验材料。本文利用单性结实的突变体的研究结果讲解决定子实体萌发、形态的遗传控制。然后讲解有性杂交过程中的细胞核的选择偏好性。

9、最好讲解具有重要农艺性状的食药用菌品种的培育。本章的重点是原生质再生和单-双杂交中的性别选择。本章的难点是性别选择的遗传基础。【讲授内容】影响交配型的遗传因素缘毛多孔菌的单核菌丝结实的遗传控制特殊性状蘑菇的育种担子菌的性别选择子实体的发育第九章菌丝融合【目的要求】掌握营养生长的菌丝融合类型；与有性繁殖相关的菌丝融合类型；半知菌的菌丝融合与准性生殖。【教学设计建议】菌丝之间的融合伴随着孢子萌发至子实体萌发前期的整个过程。不同发育时期的融合机制不尽相同。本章按时间顺序讲解从菌落建成直至有性繁殖启动的不同时期的融合特点，它们之间的联系。最后菌丝融合对半知菌遗传多样性的重要性，介绍半知菌的准性生殖。本

10、章的重点是分生孢子融合管介导的菌落建成起始，菌丝融合的生物学意义。本章的难点是半知菌的准性生殖。【讲授内容】不同发育阶段的菌丝融合营养菌丝融合的机理菌丝融合与营养生长及有性繁殖的关系菌丝融合的作用第十章光生物学与生物节律【目的要求】掌握光信号传导途径；掌握昼夜节律的负反馈回路；掌握光适应的机制及生物学意义；了解真菌光受体的种类；了解光反应的典型案例。【教学设计建议】绝大多数的真菌的发育受到光的调控。光的调控是由光受体介导的，同时还与真菌固有的昼夜节律钟有交互影响。光生物学是真菌学的研究热点，进展很快。本章将结合最新的科研成果阐述光的调控机制、光适应机制、昼夜节律，以及昼夜节律与光敏反应的相互作

11、用。本章的重点是光调控基因的节律性表达调节，光适应现象，昼夜节律钟对光感应的门控机制。本章的难点是负反馈回路的调控特点。【讲授内容】光敏反应光受体的基本特征光信号转导的负反馈回路光适应机制及生物学意义昼夜节律钟的普遍性10、光对昼夜节律种校正第十一章对养分、pH、胁迫的感应【目的要求】掌握糖和氨基酸的感受器；掌握感受pH的蛋白分子；了解主要的热激蛋白分子。【教学设计建议】本章主要讲授真菌感知营养物质（糖和氨基酸）、环境因子（pH）、胁迫因子（温度）的信号转导机制。让学生了解感受器的结构特点，掌握重要的几条信号转导途径。本章内容对低年级的本科生而言比较难理解，需要根据学生的接受能力适时补充相关的

12、基础知识。本章的重点是糖和氨基酸的感受器；感受胁迫信号的激酶介导的转导途径。【讲授内容】对糖、醇和氨基酸的感应pH对基因表达的影响热激反应第十二章无性孢子【目的要求】掌握分生孢子的发育途径及信号转导途径；掌握专一的参与分生孢子发育的基因；熟悉粉孢子的发育调控。【教学设计建议】无性孢子可以帮助丝状真菌在适合的生境中快速建立起一个稳定的种群。无性孢子的发育受到营养条件和环境因子的调控。本章主要介绍与无性孢子形成有关的基因，以及基因的调控方式。本章的重点是无性孢子的发育及其基因调控机理。【讲授内容】曲霉的分生孢子粉孢子五、教学条件多媒体教室，并提供黑板或白板，因为部分教学内容需要在黑板或白板上书写六

13、、学时分配建议表理论教学内容学时第一章绪论2第二章食药用菌的化学组成与细胞结构2第三章营养需求与菌丝生长3第四章食药用菌的初级代谢4第五章食药用菌的次级代谢3第六章真菌的性别决定及其遗传学4第七章环境、营养和化学因素对子实体形成的影响4第八章遗传因素对子实体形成的影响3第九章菌丝融合2第十章光生物学与生物节律3第十一章对养分、pH、胁迫的感应4第十二章无性孢子2合计36七、实施建议1、教学组织本课程课堂教学以讲授为主，主要采取多媒体课件授课。适当地增加讨论课，以调动学生的积极性。教材选编教材：根据国际上经典的真菌学教材及最新的研究性论文自编教材。教学参考书：1.David H. Griffin

14、. Fungal physiology. 2th Edition. New York. Wiley-liss, Inc. 19932.D. Moore, L. A. Casselton, D. A. Wood and J.C. Frankland. Developmental biology of higher fungi. Cambridge. Cambridge University Press. 19853.Shu-ting Chang, Philip G. Miles. Mushrooms cultivation, nutritional value, medicinal effect, and environmental impact. 2th Edition. New York: CRC PRESS. 2004 4.Jim Deacon. Fungal biology. 4th Edition. Oxford: Blackwell publishing Ltd., 20063、教学团队主讲教师应熟悉本课程的授课内容，具有多年的从事食药用菌生理的科研经历，具有较高的授课水平。辅助教师应具有多年的相